レーザ回折・散乱法粒子径分布測定装置の進化

3. レーザ回折・散乱粒子径分布測定法の弱点

ナノ粒子の測定ニーズが急増していますが、上述のように、レーザ回折・散乱法ではレーザの波長の半分以下(約0.4μm)付近から、散乱パターンがほぼ同一になるため、測定分解能が急激に失われます。レーザの波長を短くすることにより若干の改善はありますが、488nmのレーザを搭載した場合でも、下限は約0.25μmになりナノ粒子測定には不十分です。 さらに、波長の約10分の1になると、粒子は完全に同一パターンのレイリー散乱になり、レーザ回折・散乱法では、測定は不可能になります。仮に405nmの短波長レーザーを用いても、0.04μm以下は、理論的に測定できません。また、レイリー散乱光の強度は、粒子径の六乗に相関するので、多分散系の粒子サンプルでは、大きな粒子の強い散乱光に打ち消されてしまい、小さい粒子側を見落とします。

ミー散乱とレイリー散乱の散乱パターンの違い

ミー散乱の散乱パターンは粒子径に依存し変化するが、レイリー散乱の散乱パターンは、粒子径に依存しない。

ナノ粒子の測定ニーズが急増していますが、上述のように、レーザ回折・散乱法ではレーザの波長の半分以下(約0.4μm)付近から、散乱パターンがほぼ同一になるため、測定分解能が急激に失われます。レーザの波長を短くすることにより若干の改善はありますが、488nmのレーザを搭載した場合でも、下限は約0.25μmになりナノ粒子測定には不十分です。 さらに、波長の約10分の1になると、粒子は完全に同一パターンのレイリー散乱になり、レーザ回折・散乱法では、測定は不可能になります。仮に405nmの短波長レーザーを用いても、0.04μm以下は、理論的に測定できません。また、レイリー散乱光の強度は、粒子径の六乗に相関するので、多分散系の粒子サンプルでは、大きな粒子の強い散乱光に打ち消されてしまい、小さい粒子側を見落とします。

ミー散乱とレイリー散乱の散乱パターンの違い

ミー散乱の散乱パターンは粒子径に依存し変化するが、レイリー散乱の散乱パターンは、粒子径に依存しない。